DE68927390T2

DE68927390T2 - Dot matrix printer with stop print head

Info

Publication number: DE68927390T2
Application number: DE68927390T
Authority: DE
Inventors: Toshio Kuriyama; Akio Mitsuishi; Takashi Takeuchi
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1989-07-25
Publication date: 1997-03-27
Anticipated expiration: 2009-07-26
Also published as: DE68927390D1; HK82695A; EP0372162A3; DE68911278T2; EP0530853A1; EP0372162B1; HK114497A; EP0372162A2; SG47821A1; DE68911278D1; US5083876A; EP0530853B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Punktmatrixdrucker.The present invention relates to a dot matrix printer.

Beides, die Verbesserung der Druckqualität und die Beschleunigung des Druckvorganges sind besondere Anforderungen an einen Punktmatrixdrucker, der als Ausstattung zum Computerarbeitsplatz gedacht ist, um Zeichenmuster oder Ähnliches auf einem Aufzeichnungsmedium durch die Benutzung von Drucknadeln zu formen. Der Druckkopf, beschrieben in US-A- 4,669,898 und JP-A-29681/1983, wurde entwickelt, um diese Anforderung zu erfüllen. In diesem bekannten Druckkopf sind die Druckenden der Drucknadeln in zwei parallelen Reihen von Führungslöchern angeordnet, die sich am vorderen Ende an einer Spitze des Druckkoptes befinden. Eine Anzahl von elektromagnetisch gesteuerten Ankern oder Druckhebeln sind mit ihren beweglichen Enden mit den angetriebenen Enden der Drucknadeln verbunden. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind alle Druckhebel a radial zu den beschriebenen Führungslöchern angeordnet und liegen mit ihren beweglichen Enden auf einer elliptischen Linie, um die Krümmungen aller Drucknadeln zu minimieren. Somit wird in dieser Konfiguration ein projizierter Abstand zwischen dem Verbindungspunkt c des angetriebenen Endes einer Drucknadel b mit dem dazugehörigen inneren Ende eines Druckhebels a einerseits, und dem Druckende der Drucknade b andererseits, verkürzt. Die minimierte Krümmung oder Verbiegung der Drucknadeln führt zu einer verminderten Reibung zwischen den Drucknadeln und den Führungslöchern. Weiterhin ist die gesamte Länge der Drucknadeln b verkürzt, womit ihre Trägheit vermindert wird. Somit hilft die bekannte Konfiguration die Geschwindigkeit des Druckvorganges zu erhöhen.Both the improvement of the print quality and the acceleration of the printing process are special requirements for a dot matrix printer intended as equipment for the computer workstation for forming character patterns or the like on a recording medium by using print wires. The print head described in US-A-4,669,898 and JP-A-29681/1983 was developed to meet this requirement. In this known print head, the print ends of the print wires are arranged in two parallel rows of guide holes located at the front end at a tip of the print head. A number of electromagnetically controlled armatures or print levers are connected with their movable ends to the driven ends of the print wires. As shown in Fig. 3, all print levers a are arranged radially to the described guide holes and lie with their movable ends on an elliptical line in order to minimize the curvatures of all print wires. Thus, in this configuration, a projected distance between the connection point c of the driven end of a print wire b with the corresponding inner end of a print lever a on the one hand and the print end of the print wire b on the other hand is shortened. The minimized curvature or bending of the print wires leads to a reduced friction between the print wires and the guide holes. Furthermore, the entire length of the print wires b is shortened, thus reducing their inertia. Thus, the known configuration helps to increase the speed of the printing process.

Jedoch liegen, wenn die inneren Enden der Druckhebel a auf einer elliptischen Linie im Zentrum des Druckkopfes dicht angeordnet sind, benachbarte Drucknadeln b in einem Bereich überaus eng aneinander, der durch einen Kreis in Fig. 3 begrenzt ist, namentlich ein Bereich, in dem die Krümmung der Ellipse groß ist. Als Folge ist es unmöglich eine größere Anzahl an Drucknadeln anzuordnen, was zur Verbesserung der Druckqualität erforderlich wäre. Zusätzlich kann das Problem auftreten, daß benachbarte Drucknadeln sich gegenseitig berühren. Um dies zu vermeiden ist eine hohe Präzision bei der Herstellung und bei der Montage der Einzelteile des Druckkopfes notwendig, was zu erhöhten Herstellungskosten führt.However, if the inner ends of the print levers a are closely arranged on an elliptical line at the center of the print head, adjacent print wires b are extremely close to each other in an area defined by a circle in Fig. 3, namely, an area where the curvature of the ellipse is large. As a result, it is impossible to arrange a larger number of print wires, which would be necessary to improve the print quality. In addition, there may be a problem that adjacent print wires touch each other. To avoid this, high precision is required in the manufacture and assembly of the individual parts of the print head, which leads to increased manufacturing costs.

JP-A-60-21 2361 offenbart einen Punktmatrixdrucker, der einen Druckkopf verwendet, der eine Vielzahl von Drucknadeln mit je einem Druckende und einem angetriebenen Ende umfaßt, wobei die Druckenden der Nadeln in Führungslöchern einer Führungsplatte, die in vier parallelen Reihen aufgereiht sind, angeordnet sind, eine Vielzahl von Druckhebeln, deren Anzahl gleich der Anzahl von Nadeln ist, wobei jeder der Druckhebel einen inneren Endabschnitt aufweist, der mit dem angetriebenen Ende einer der Nadeln verbunden ist, und Antriebsmittel zum Antrieb der Druckhebel, um die Nadeln selektiv zwischen einer Druckposition und einer Ruheposition zu bewegen. Die Axiallinien derjenigen Druckhebel, die mit Drucknadeln verbunden sind, welche von Führungslöchern geführt werden, die in der Nähe der Endabschnitte der Reihen von Führungslöchern positioniert sind, weichen von den projizierten Zentren der Führungslöcher ab, wobei diese Druckhebel so angeordnet sind, daß Lücken zwischen den angrenzenden anderen Druckhebeln und zwischen ihnen selbst entstehen, um eine wechselseitige Beeinträchtigung der Drucknadeln zu vermeiden. Die inneren Endabschnitte der Druckhebel sind in einem Kreis angeordnet, der die parallelen Reihen von Führungslöchern umgibt.JP-A-60-21 2361 discloses a dot matrix printer using a print head comprising a plurality of print wires each having a print end and a driven end, the print ends of the wires being arranged in guide holes of a guide plate arranged in four parallel rows, a plurality of print levers equal in number to the number of wires, each of the print levers having an inner end portion connected to the driven end of one of the wires, and drive means for driving the print levers to selectively move the wires between a print position and a rest position. The axial lines of those print levers connected to print wires guided by guide holes arranged near the end portions of the rows of guide holes are positioned deviate from the projected centers of the guide holes, and these pressure levers are arranged so as to form gaps between the adjacent other pressure levers and between themselves to prevent interference of the print wires. The inner end portions of the pressure levers are arranged in a circle surrounding the parallel rows of guide holes.

Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, die zuvor beschriebenen Probleme des Standes der Technik zu bewältigen und einen Druckkopf für einen Punktmatrixdrucker zu schaffen, der eine höchstmöglich verbesserte Druckqualität und vergrößerte Druckgeschwindigkeit erlaubt, ohne dabei eine wesentliche Verbesserung der Präzision seiner Einzelteile und der Montage zu benötigen.It is a primary object of the present invention to overcome the above-described problems of the prior art and to provide a print head for a dot matrix printer which allows for the most improved print quality and increased print speed possible without requiring a significant improvement in the precision of its components and assembly.

Dieses Ziel wird mit einem Drucker wie beansprucht erreicht.This goal is achieved with a printer as claimed.

Möglichkeiten die Erfindung auszuführen sind nachfolgend detailliert beschrieben, mit Bezug Huf die Zeichnungen, die lediglich bestimmte Ausführungsformen zeigen, und in denenPossibilities for carrying out the invention are described in detail below, with reference to the drawings, which show only certain embodiments, and in which

Fig. 1 eine Schnittansicht ist, die ein Beispiel eines Druckkopfes zeigt, auf den die vorliegende Erfindung angewandt ist,Fig. 1 is a sectional view showing an example of a print head to which the present invention is applied,

Fig. 2 ein Diagramm ist, das die Lagebeziehung zwischen den Druckhebeln und den Drucknadeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt,Fig. 2 is a diagram explaining the positional relationship between the printing levers and the printing wires according to an embodiment of the present invention,

Fig. 3 ein Diagramm ist, das die Lagebeziehung zwischen den Druckhebeln und den Drucknadeln entsprechend dem Stand der Technik erklärt, undFig. 3 is a diagram explaining the positional relationship between the printing levers and the printing wires according to the prior art, and

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf einen Nadeldrucker ist, die eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.Fig. 4 is a schematic plan view of a dot matrix printer showing an embodiment according to the present invention.

Zunächst zu Fig. 1, wo ein Beispiel des Druckkopfes gezeigt wird, auf den die vorliegende Erlindung angewandt ist. In Fig. 1 ist eine Anzahl von Kernen, allgemein mit 1 bezeichnet, die über die Oberfläche einer ringförmigen magnetischen Platte 2 vorstehen. Gegenüber den jeweiligen Endflächen der Kerne 1 sind Anker 11 angeordnet, die mit Druckhebeln 10 verbunden sind. Wenn kein Druckvorgang durchgeführt wird, dienen die Magnetfelder von an der Oberfläche der magnetischen Platte 2 befestigten Permanentmagneten 3 dazu, die Anker 11 durch Anziehung gegen die rückführenden Kräfte von Blattfedern 5 zu halten. Während des Druckens wird die Anziehung der Anker 11 gelöst, indem elektromagnetische Spulen 4, die auf die Kerne 1 gewickelt sind, selektiv durch elektrischen Strom erregt werden, um so die permanent-magnetischen Felder aufzuheben. Aufgrund der elastischen Kraft der Blattfedern 5 werden die Drucknadeln 12, die mit den radial inneren Enden der Druckhebel 10 verbunden sind, dann durch Führungslöcher am Ende einer Spitze 6 gedrückt, um so den Druckvorgang zu bewirken.Referring first to Fig. 1, there is shown an example of the printing head to which the present invention is applied. In Fig. 1, a number of cores, generally designated 1, are projected above the surface of an annular magnetic plate 2. Arranged opposite the respective end faces of the cores 1 are armatures 11 which are connected to printing levers 10. When no printing is being carried out, the magnetic fields of permanent magnets 3 fixed to the surface of the magnetic plate 2 serve to hold the armatures 11 by attraction against the returning forces of leaf springs 5. During printing, the attraction of the armatures 11 is released by selectively energizing electromagnetic coils 4 wound on the cores 1 by electric current so as to cancel the permanent magnetic fields. Due to the elastic force of the leaf springs 5, the printing needles 12, which are connected to the radially inner ends of the printing levers 10, are then pressed through guide holes at the end of a tip 6, so as to effect the printing process.

Fig. 2 ist eine Draufsicht von der linken Seite in Fig. 1 aus gesehen, die in einem vergrößerten Maßstab die Lagebeziehungen zwischen den Druckhebeln 10 und den Drucknadeln 12 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.Fig. 2 is a plan view as viewed from the left side in Fig. 1, illustrating on an enlarged scale the positional relationships between the printing levers 10 and the printing wires 12 according to an embodiment of the present invention.

Bezogen auf Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 7 eine Führungsplatte, die mit zwei parallelen Reihen von Führungslöchern 8 ausgestattet ist. Die Führungsplatte 7 ist am Ende der Spitze 6 befestigt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Die Führungslöcher 8 dienen zur Führung der Druckenden d der Drucknadeln 12, deren angetriebene Enden an den Druckhebeln 10 wie oben erwähnt befestigt sind. Die Druckhebel 10 sind um diese Führungslöcher herum angeordnet und erstrecken sich, bis auf Druckhebel 10A, radial zum dazugehörigen Führungsloch 8, so daß ihre Achsen durch die projizierten Zentren der dazugehörigen Führungslöcher verlaufen. Die inneren Enden der Druckhebel 10 sind nach außen versetzt angeordnet, um einen projizierten Abstand von den Führungslöchern 8 zu haben. Die Druckhebel sind mit Zwischenräumen δ von z.B. 0,2 mm angeordnet, so daß sich die Drucknadeln 12 nicht gegenseitig berühren.Referring to Fig. 2, reference numeral 7 designates a guide plate provided with two parallel rows of guide holes 8. The guide plate 7 is fixed to the end of the tip 6 as shown in Fig. 1. The guide holes 8 serve to guide the printing ends d of the printing wires 12, the driven ends of which are fixed to the printing levers 10 as mentioned above. The printing levers 10 are arranged around these guide holes and, except for printing levers 10A, extend radially to the associated guide hole 8 so that their axes pass through the projected centers of the associated guide holes. The inner ends of the printing levers 10 are arranged offset outwardly to have a projected distance from the guide holes 8. The printing levers are arranged with gaps δ of, for example, 0.2 mm so that the printing wires 12 do not touch each other.

Andererseits sind die Druckhebel 10A, die zu an beiden Enden der parallelen Reihen von Führungslöchern liegenden Führungslöchern 8A gehören, derart angeordnet, daß ihre Axiallinien 10a gegenüber den projizierten Zentren der zugehörigen Führungslöcher 8A nach innen versetzt sind. Darüberhinaus sind die Druckhebel 10A so angeordnet, daß mindestens Abstände δ zwischen benachbarten Druckhebeln 10B eingehalten werden. Die beiden Hebel 10A auf jeder Seite der parallelen Reihen sind durch eine Distanz voneinander entfernt, die durch die beiden Reihen von Führungslöchern 8 bestimmt wird. Wie im Falle der anderen Druckhebel 10 sind ihre nieren Enden mit vorgegebenen Abständen I zu den dazugehörigen Führungslöchern 8A angeordnet.On the other hand, the pressure levers 10A corresponding to guide holes 8A located at both ends of the parallel rows of guide holes are arranged such that their axial lines 10a are offset inward from the projected centers of the corresponding guide holes 8A. In addition, the pressure levers 10A are arranged so that at least distances δ are maintained between adjacent pressure levers 10B. The two levers 10A on each side of the parallel rows are spaced apart from each other by a distance determined by the two rows of guide holes 8. As in the case of the other pressure levers 10, their kidney ends are arranged at predetermined distances I from the corresponding guide holes 8A.

Als Folge dieser Anordnung werden Winkelabweichungen zwischen den Axiallinien 10a der Druckhebel 10A und den projizierten Axiallinien 12a der dazugehörigen Drucknadeln 12 verursacht. Mit anderen Worten, es wird ein Winkel zwischen der Achse 10a jedes Druckhebels 10A und der Ebene der dazugehörigen Drucknadel 12 gebildet. Es ist jedoch möglich, die Krümming der Drucknadeln 12, die mit den Druckhebeln 10A verbunden sind, auf denselben Wert zu reduzieren, wie bei den Drucknadeln 12, die mit den Druckhebeln 10 verbunden sind. Die Krümmung oder Verbiegung entspricht dem projizierten Abstand 1 zwischen dem angetriebenen Ende, das dem Verbindungspunkt c zu einem Druckhebel 10A entspricht, und dem Druckende d in Fig. 1. Somit kann der Druckvorgang für alle Drucknadeln sicher unter der gleichen Bedingung ablaufen.As a result of this arrangement, angular deviations are caused between the axial lines 10a of the print levers 10A and the projected axial lines 12a of the associated print wires 12. In other words, an angle is formed between the axis 10a of each print lever 10A and the plane of the associated print wire 12. However, it is possible to reduce the curvature of the print wires 12 connected to the print levers 10A to the same value as that of the print wires 12 connected to the print levers 10. The curvature or deflection corresponds to the projected distance 1 between the driven end, which corresponds to the connection point c to a print lever 10A, and the print end d in Fig. 1. Thus, the printing operation for all print wires can be safely carried out under the same condition.

In Übereinstimmung mit dem beschriebenen Druckkopf sind nur die Druckhebel 10A von den projizierten Zentren der dazugehörigen Führungslöcher 8A abweichend gestaltet, um den notwendigen Sicherheitsabstand 6 zwischen benachbarten Druckhebeln 10B und Hebeln 10A selbst entstehen zu lassen. Falls jedoch aufgrund einer sehr hohen Dichte, in der die Druckhebel angeordnet sind, zur Gewährleistung des notwendigen Sicherheitsabstandes 6 zwischen jen Druckhebeln 10 eine erhebliche Verfahrens- oder Montagegenauigkeit erforderlich ist, können notwendige Spalte zwischen angrenzenden Druckhebeln 10 dadurch geschaffen werden, daß sie von der in Fig. 2 gezeigten Anordnung auf eine Weise abweichen, die den Druckhebeln 10A entspricht.In accordance with the described print head, only the pressure levers 10A are designed to deviate from the projected centers of the associated guide holes 8A in order to create the necessary safety distance 6 between adjacent pressure levers 10B and levers 10A themselves. However, if, due to a very high density in which the pressure levers are arranged, a considerable process or assembly accuracy is required to ensure the necessary safety distance 6 between each pressure lever 10, necessary gaps between adjacent pressure levers 10 can be created by they deviate from the arrangement shown in Fig. 2 in a manner corresponding to the pressure levers 10A.

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines Nadeldruckers, der eine Ausführungforms gemäß (ier vorliegenden Erfindung zeigt. Erwünschte Muster und Schriftzeichen werden durch einen Anschlagpunktdruckkopf 20, der auf einem in Richtung der Druckspalten geführten Wagen 26 befestigt ist, auf zwischen einer Schreibwalze 27 und einem Farbband 25 liegendes Druckpapier P gedruckt.Fig. 4 is a schematic view of a dot matrix printer showing an embodiment according to the present invention. Desired patterns and characters are printed on printing paper P sandwiched between a platen roller 27 and an ink ribbon 25 by an impact dot print head 20 mounted on a carriage 26 guided in the direction of the printing columns.

Claims

1. A dot matrix printer using a print head comprising:

a plurality of printing needles (12), each with a printing end (d) and a driven end, of which the printing ends are arranged in guide holes (8, 8A) of a guide plate (7) in two parallel rows,

a plurality of pressure levers (10, 10A) whose number is equal to the number of needles (12), each of the pressure levers (10) having an inner end portion (c) connected to the driven end of one of the needles, and

a drive arrangement (3, 4, 5, 11) for driving the pressure levers (10, 10A) to selectively move the needles between a printing position and a rest position,

wherein the axial lines (10a) of those pressure levers (10A) connected to pressure needles (12) guided by guide holes (8A) located near the end portion of the rows of guide holes deviate from the projected centers of the guide holes (8A), and these pressure levers are arranged so that gaps (6) are formed between the adjacent other pressure levers (10) and between themselves, which gaps are sufficient to avoid mutual interference of the pressure needles, and

wherein the inner end portions (c) of all pressure levers (10, 10A) are positioned at the same projected distance (1) from the respective guide holes (8, 8A).